論文の概要: Succinct Blind Quantum Computation Using a Random Oracle
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.12621v14
- Date: Sun, 15 Nov 2020 16:04:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-22 00:29:26.138238
- Title: Succinct Blind Quantum Computation Using a Random Oracle
- Title（参考訳）: ランダム Oracle を用いた逐次盲点量子計算
- Authors: Jiayu Zhang
- Abstract要約: 我々は新しい普遍的な盲点量子計算プロトコルを提供する。
プロトコルの最初のフェーズは簡潔であり、その複雑さは回路サイズとは無関係である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8702432681310399
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In the universal blind quantum computation problem, a client wants to make
use of a single quantum server to evaluate $C|0\rangle$ where $C$ is an
arbitrary quantum circuit while keeping $C$ secret. The client's goal is to use
as few resources as possible. This problem, with a representative protocol by
Broadbent, Fitzsimons and Kashefi [FOCS09, arXiv:0807.4154], has become
fundamental to the study of quantum cryptography, not only because of its own
importance, but also because it provides a testbed for new techniques that can
be later applied to related problems (for example, quantum computation
verification). Known protocols on this problem are mainly either
information-theoretically (IT) secure or based on trapdoor assumptions (public
key encryptions).
In this paper we study how the availability of symmetric-key primitives,
modeled by a random oracle, changes the complexity of universal blind quantum
computation. We give a new universal blind quantum computation protocol.
Similar to previous works on IT-secure protocols (for example, BFK [FOCS09,
arXiv:0807.4154]), our protocol can be divided into two phases. In the first
phase the client prepares some quantum gadgets with relatively simple quantum
gates and sends them to the server, and in the second phase the client is
entirely classical -- it does not even need quantum storage. Crucially, the
protocol's first phase is succinct, that is, its complexity is independent of
the circuit size. Given the security parameter $\kappa$, its complexity is only
a fixed polynomial of $\kappa$, and can be used to evaluate any circuit (or
several circuits) of size up to a subexponential of $\kappa$. In contrast,
known schemes either require the client to perform quantum computations that
scale with the size of the circuit [FOCS09, arXiv:0807.4154], or require
trapdoor assumptions [Mahadev, FOCS18, arXiv:1708.02130].
- Abstract（参考訳）: ユニバーサルブラインド量子計算問題において、クライアントは1つの量子サーバーを使用して、$c$が任意の量子回路である場合、$c$を秘密にしつつ$c|0\rangle$を評価する。
クライアントの目標は、可能な限り少ないリソースを使用することです。
この問題は、Broadbent, Fitzsimons and Kashefi (FOCS09, arXiv:0807.4154] による代表的プロトコルによって、量子暗号の研究の基礎となった。
この問題に関する既知のプロトコルは、主に情報理論(IT)のセキュリティか、トラップドアの仮定(公開鍵暗号)に基づいている。
本稿では、ランダムなオラクルによってモデル化された対称鍵プリミティブの可用性が、普遍的なブラインド量子計算の複雑さをどう変えるかを検討する。
我々は新しい普遍的な盲点量子計算プロトコルを提供する。
it-secure protocol(例えばbfk [focs09, arxiv:0807.4154])の以前の作業と同様に、プロトコルは2つのフェーズに分けられる。
第1フェーズでは、クライアントは比較的単純な量子ゲートを備えた量子ガジェットを用意してサーバに送信し、第2フェーズではクライアントは完全に古典的 – 量子ストレージさえ必要としない。
重要なことに、プロトコルの最初のフェーズは簡潔であり、その複雑さは回路サイズとは無関係である。
セキュリティパラメータ$\kappa$を考えると、その複雑性は$\kappa$の固定多項式に過ぎず、任意の回路(または複数の回路)を$\kappa$のサブ指数まで評価するのに使うことができる。
対照的に、既知のスキームでは、クライアントが回路のサイズに合わせてスケールする量子計算を実行する必要がある [FOCS09, arXiv:0807.4154] か、トラップドア仮定を必要とする [Mahadev, FOCS18, arXiv:1708.02130] 。
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